글로벌 유전체 분석 기기 및 서비스의 선두 주자, Illumina

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작성일  2019-06-28

 

#Illumina(ILMN) #Roche(RHHBY) #Thermo Fisher Scientific(TMO) #Pacific Biosciences of California(PACB), #Qiagen(QGEN) #Oxford Nanpore Technologies #SeqLL #BGI Genomics (300676:Shenzhen) #Foundation Medicine(Roche, RHHBY에 인수) #Guardant Health(GH) #Grail #Loxo Oncology (Eli Lilly, LLY에 인수) #Sequenome(LabCorp, LH에 인수), #Ariosa(Roche, RHHBY에 인수) #Invitae(NVTA) #Natera(NTRA) #Myriad Genetics(MYGN)   

 

-------------------------------------------------<Key Point>---------------------------------------------

• Illumina는 글로벌 NGS 기기 시장 점유율 70%를 차지하고 있다. 2018년 말, 3세대 시퀀싱 기기 개발업체이자 경쟁업체 Pacific Biosciences of California의 인수로 시장 점유율은 더욱 확고해질 전망이다.
• Illumina는 지속적인 혁신을 바탕으로 DNA 시퀀싱 비용을 크게 낮췄다. 줄어드는 비용, 정밀 의학, 맞춤형 의학의 발달로 NGS의 응용 범위는 폭발적으로 증가하고 있다. 이는 곧 압도적인 시장 점유율을 지닌 Illumina의 소모품 매출 증가로 이어진다.
• Illumina는 NGS 응용 범위 확대에 발맞춰 연구용 기기 및 소모품 판매를 넘어 임상용 진단 키트 및 기기, 그리고 더 나아가 소비자용 진단 키트, 기기 개발 및 판매로 사업 영역을 확장하고 있으며 관련 시장은 빠른 속도로 성장하고 있다. 

-------------------------------------------------<본 내용>------------------------------------------------

 

[NGS의 성장과 함께한 Illumina]

인간 염색체 46개에 담긴 모든 염기서열의 결정을 목표로 1990년 시작한 인간 게놈 프로젝트 (Human Genome Project)는 생명과학 역사상 가장 큰 국제 공동 연구로 기록되어 있다. $3billion의 막대한 자금이 투입되어 2003년에 종료된 이 대형 프로젝트는 이후 생명과학 발전에 지대한 영향을 미치게 되는데, 그중 하나가 DNA 시퀀싱 (sequencing) 기술의 급속한 발전이다. 프로젝트 시작 당시 15년이 걸릴 것으로 예상됐던 프로젝트는 진행 기간 시퀀싱 기술의 발전으로 실제 소요 시간은 13년으로 단축됐고, 프로젝트 종료 후 다량의 DNA를 병렬로 한꺼번에 시퀀싱 할 수 있는 차세대 DNA 시퀀싱 (Next Generation Sequencing, 이하 NGS)의 탄생을 이끌어내게 된다. NGS 이전의 DNA 시퀀싱은 정성적인 분석만 가능했으나 NGS 이후에는 정량적인 분석까지 가능하게 되면서 응용범위가 광범위하게 확대되며, 학계의 연구용으로만 사용되던 DNA 시퀀싱은 진단 의료 등 여러 응용 분야의 핵심적인 기법으로 자리 잡게 된다. 이렇게 폭발적으로 성장하고 있는 NGS 시장의 선두를 지켜온 Illumina(ILMN)에 대해 알아보자.

 

Illumina는 1998년에 설립된 바이오텍 기업이고, 유전체 분석을 위한 기기, 시약, 검사 및 서비스를 제공한다. 2000년 나스닥에 상장했고 S&P500, Nasdaq 100의 구성 종목이며, Healthcare 섹터 Biotechnology 산업군에 포함된다. 본사는 캘리포니아주 샌디에이고에 있으며 CEO는 2016년부터 Francis deSouza가 맡고 있다. Illumina는 설립 당시 마이크로어레이 칩 (microarray chip) 기술을 이용한 단일염기 다형성 유전형 분석 (single nucleotide polymorphism genotyping) 시스템을 개발하는 회사였다. 그러나 2007년 당시 태동기에 있던 NGS 기기 개발 업체인 Solexa를 $650million에 인수하면서 NGS 시장의 선두 주자로 서게 되는 발판을 마련한다. 이후 2010년 HiSeq 2000을 필두로 MiSeq, HiSeq X, NextSeq, MiniSeq, NovaSeq 등의 신제품을 매해 출시하며 글로벌 NGS 기기 시장 70%의 점유율을 차지하는 거대 기업으로 성장한다. 높은 시장 점유율을 바탕으로 한 규모의 경제로 Illumina는 유전체당 시퀀싱 비용과 소요 시간을 크게 낮추는데 성공하고 이를 바탕으로 NGS는 연구용을 넘어 임상용 및 진단용으로, 그리고 소비자용으로 빠르게 그 응용범위가 확대되고 있다.

 

기준일자	2019.6.28	52주 최저-최고가	$268.62-$372.61
기업명 (심볼)	Illumina(ILMN)	현재주가	$368.15
업종	헬스케어	90일 평균 거래량	930,740
거래소	Nasdaq	P/E (TTM)	62.5
시가총액	$54.1billion빌리언	EPS (TTM)	$5.72

[Illumina의 사업 모델]

Illumina는 유전체 분석 기기, 기기 운용을 위한 소모품, 응용 키트의 판매 및 데이터 분석 솔루션까지 유전체 분석과 관련된 전 프로세스를 제공하고, 기기를 갖추지 못한 고객을 위한 대행 서비스도 제공한다. Illumina의 유전체 분석 기기는 플랫폼에 따라 NGS 기기와 마이크로어레이 기기로 나눌 수 있다. NGS는 시료의 추출 및 가공, NGS 기기를 이용한 효소 반응, 데이터 분석의 3단계로 이루어지는데, Illumina는 초기 시퀀싱 기기를 판매하는 업체에서 일련의 인수합병을 통해 NGS의 3단계 모두를 커버하는 솔루션 제공 업체로 성장했다.

Illumina의 핵심 사업 영역인 NGS 기기는 보급형 저속 처리 (low throughput) 기기부터 고가의 고속 처리 (high throughput) 기기까지 크게 6종류 11종의 다양한 제품군으로 구성되어 있다. 2018년 말 인수에 합의한 Pacific Biosciences of California의 3세대 시퀀싱 (third generation sequencing, 이하 TGS) 기기까지 포함하면 Illumina의 시퀀싱 기기 제품군은 그 다양성만으로도 많아야 2-3개의 제품군을 판매하는 경쟁사들과 비교해 우위에 있다. 또한 MySeqDx (미국, 유럽FDA, CE), NextSeq 550Dx (유럽CE)는 진단용 NGS 기기로는 유일하게 미국과 유럽 보건당국의 승인을 받았다. llumina는 NGS 기기 이외에 유전자 변이 검사를 위한 마이크로어레이 기기 역시 판매하는데, 최근 증가하는 소비자 유전체 시장의 확대로 마이크로어레이 기기가 다시 주목받고 있다.

 

Illumina의 시퀀싱 기기 포트폴리오

(출처: Illumina 발표자료,

https://www.illumina.com/content/dam/illumina-marketing/documents/company/investor-relations/ILMN-at-Barclays-13-March-2019.pdf)

 

Illumina는 연구용 DNA 시퀀싱 기기의 선두 위치를 확고히 하면서 시퀀싱 비용을 크게 낮추는데 성공하는데, 이를 계기로 DNA 시퀀싱을 진단에 사용하는 새로운 시장이 열리게 된다. 현재 수많은 진단 업체들이 Illumina의 기기 및 키트를 사용하여 서비스를 제공하고 있다. Illumina는 이러한 요구에 맞춰 크게 다섯 분야에 초점을 맞춰 기기 및 관련 솔루션들을 개발, 제공하고 있는데, 이중 성장을 이끌고 있는 분야는 액체 생검 (liquid biopsy), 동반 진단 (companion diagnostics), 소비자 유전체 (consumer genomics)의 세 분야이다. 

 

액체 생검은 비침습 산전 진단 (Non-Invasive Prenatal Testing, NIPT)과 종양학 (Oncology) 분야에 주로 사용된다. Illumina는 비침습 산전 진단을 위한 VeriSeq NIPT 기기 및 키트를 개발하여 2017년 CE 마크 획득에 성공했다. 또한 종양학 액체 생검 전문 업체 자회사인 Grail을 설립했는데, 액체 생검 분야의 선두 업체로 성장하고 있다. 

 

동반 진단 분야에서는 Loxo Oncology (Eli Lilly에 인수)의 Vitrakvi의 동반 진단법으로 Illumina의 키트와 기기가 선정된 것이 대표적인 예인데, Vitrakvi는 암의 발생 기관과 무관하게 특정 유전자 돌연변이를 지닌 모든 종류의 암에 대한 FDA 승인을 받은 최초의 항암제이다.

 

소비자 유전체 분야에서는 선두 기업인 Ancestry와 23andMe가 모두 Illumina의 고객이며, 자회사 Helix를 소유하고 있다.

 

[Illumina의 매출 구조]

Illumina는 2018년 $3.3billion의 매출, $826million의 순이익을 올렸다. 2019년 1분기에는 매출, 순이익 각각 $846million, $233million을 올려 전년 동기 대비 각각 8.2%, 12%의 성장을 기록했다. 2019년에는 13~14%의 매출 성장을 가이던스로 제시하고 있다. Illumina가 본격적으로 NGS 사업에 뛰어든 2007년 이후 2018년까지 연평균 매출 성장률 22.2%를 기록 중이다. 영업이익률은 꾸준히 20%대 후반을 기록 중이고 순이익률은 꾸준히 증가하고 있다.

  

Illumina 매출, 순이익, 영업 이익률, 순이익률, 매출 성장률

(출처: Illumina 연간 보고서, 필자 자체 제작)

 

Illumina의 매출은 제품 매출과 서비스 매출로 나뉘고, 제품 매출은 다시 기기 매출과 소모품 매출로 나뉜다. Illumina 2018년 매출 중 소모품 매출, 기기 매출, 서비스 매출은 각각 전체 매출의 65%, 17%, 17%를 차지한다.

 

Illumina의 유전체 분석 기기는 크게 NGS 기기와 마이크로어레이 분석 기기의 두 종류로 나눌 수 있고, 각각의 제품군과 연관된 소모품, 진단 키트와 서비스를 제공한다. 각각의 제품군 별로 매출을 구분하면 매출의 80% 이상이 DNA 시퀀싱 기기 관련 매출이며, Illumina의 설립 당시 사업분야였던 마이크로어레이 관련 매출은 현재는 20% 미만이다.

 

Illumina 제품군 별 매출 (2018년)

(출처: Illumina 연간 보고서, 필자 자체 제작)

 

DNA 시퀀싱을 위해서는 시료의 추출 및 가공, NGS 기기를 이용한 효소 반응, 생물정보학 (Bioinformatics)과 고사양 컴퓨터를 이용한 데이터 분석의 순으로 이루어지는데, Illumina는 초기에는 기기 판매로 시작했으나 현재는 이 세 가지 단계 모두를 아우르는 솔루션을 제공한다. Illumina의 매출은 초기에는 기기 매출이 주를 이루었으나 기기의 시장 점유율이 높아져 가면서 소모품 매출이 빠른 속도로 증가했고, 최근 들어서는 DNA 시퀀싱의 응용 범위가 임상용 진단과 소비자 유전체 분석으로 넓어지면서 관련 소모품 매출이 크게 증가하고 있다. 유전체 분석 기기, 특히 고사양의 NGS 기기는 매우 고가의 제품이기 때문에 한번 구매한 기기는 오랜 기간 사용되는 특징이 있다. 현재 NGS 기기 시장의 70% 이상을 Illumina가 점유하고 있기 때문에 프린터와 토너의 관계처럼 Illumina의 소모품 매출은 지속적으로 증가할 수밖에 없는 구조다. 이 밖에 Illumina는 고객으로부터 직접 시료를 받아 NGS, 마이크로어레이 분석을 해주는 대행 서비스를 제공하고 있으며, Illumina의 기기를 사용하는 진단 업체들로부터 진단 관련 분석 서비스를 제공하는데 최근 이러한 서비스 매출도 꾸준히 증가해 2018년에는 최초로 서비스 매출이 기기 매출을 넘어섰다.

 

Illumina 매출 변화 추이

(출처: Illumina 연간 보고서, 필자 자체 제작)

 

지역별로는 미국 시장과 유럽 시장이 각각 53%와 25%로 서구권 매출이 전체의 약 80%가량을 차지하고 있다. 그러나 최근 5년간 중국의 생명과학 분야와 진단 분야의 빠른 성장으로 중국 매출 역시 빠르게 증가하고 있어서 향후 중국 매출 비중의 확대가 기대된다.

 

Illumina 지역별 매출 추이

출처: Illumina 연간 보고서, 필자 자체 제작

(참고: 중국 매출은 2016년부터 별도로 집계 시작)

[투자 포인트]

끊임없는 혁신을 통한 압도적인 시장 점유율

Illumina의 글로벌 시퀀싱 기기 시장 점유율은 70%에 이른다. 또한 현재까지 인류가 진행한 DNA 시퀀싱의 90%는 Illumina의 기기를 통해 이뤄졌을 것으로 추산된다. Illumina가 이처럼 높은 시장 점유율을 가질 수 있는 배경에는 끊임없는 혁신을 통해 지속적으로 고객의 요구에 맞는 신제품을 출시했기 때문이다. Illumina는 2007년에 첫 시퀀싱 기기인 Genome Analyzer를 출시하고 2010년 두 번째 시퀀싱 기기인 HiSeq2000을 출시하는데, 이후로는 시장의 요구에 맞는 다양한 스펙트럼의 신제품을 매년 출시하며 시장을 점유해갔다. 반면 2007년 당시 Illumina와 함께 초기 NGS 시장을 3등분 하여 점유했던 최초의 NGS 기기 454 (Roche에 인수)와 Applied Biosystems의 SOLiD (Thermo Fisher Scientific에 인수)는 Illumina와의 경쟁에 뒤처지며 각각 2013년과 2016년에 판매 중단을 선언한다. 이는 Illumina의 제품들이 비용, 속도, 정확도 면에서 경쟁 제품들에 대해 우위에 있었기 때문에 가능했다. Illumina는 Forbes에서 선정한 가장 빠른 속도로 성장하는 테크 기업 25에 2007년 1위, 2009년 1위, 2010년 5위, 2011년 4위에 이름을 올렸다. 현재는 Oxford Nanpore Technologies, Pacific Biosciences of California, SeqLL, Qiagen, 중국의 BGI Genomics 등 TGS 기기 개발 업체들이 등장해서 Illumina를 위협하고 있으나 이들은 Illumina NGS 기기의 정확도를 따라가지 못해 Illumina NGS 기기의 사용이 적합하지 못한 분야에서만 두각을 나타내고 있다. 더불어 Illumina는 TGS 기기들과의 경쟁을 위해 Pacific Biosciences of California를 2018년 말 인수합병하기로 합의한 상태로, 인수가 마무리되면 Illumina의 시장 점유율은 더욱 확대될 전망이다.

 

시퀀싱 기기 시장 점유율 (설문 조사 결과)

(출처: www.genomeweb.com, 필자 자체 제작)

높은 시장 점유율을 바탕으로 한 새로운 시장의 창출

Illumina NGS 기기의 가장 큰 파괴적 혁신은 반도체 성능의 개선 속도를 나타내는 무어의 법칙보다도 빠른 속도로 진행된 시퀀싱 비용과 소요시간의 단축이다. Illumina의 높은 시장 점유율은 규모의 경제가 가능하게 했고, 유전체당 시퀀싱 비용과 소요 시간을 크게 낮추는데 일조했다. 2003년 인간 게놈 프로젝트 (Human Genome Project)에서 최초로 하나의 완전한 인간 유전체 시퀀싱을 하는데 들었던 비용은 $3billion에 달하고 시간은 13년이 소요됐다. 2007년 최초의 NGS 기기 454를 이용한 최초의 완전 인간 유전체 시퀀싱 (DNA 이중나선 구조의 공동 발견자 제임스 왓슨의 유전체를 시퀀싱해서 프로젝트 “짐”이라 불렸음)의 비용은 $2million, 소요시간은 두달이 넘게 걸렸다. Illumina는 이런 비용과 시간을 2010년 $10,000, 2014년 $1,000로 낮췄고, 시간은 불과 하루면 충분하다. 2017년 NovaSeq의 출시후 이제는 $100 시대를 바라보고 있다. 이처럼 놀라운 속도로 줄어든 비용과 시간 덕분에 새로운 응용과 분석법들이 계속해서 고안되었고, 초기에는 연구용으로만 주로 사용되던 NGS가 질병의 진단과 임상용 분석에, 그리고 이제는 개인의 소비생활 영역에까지 들어오게 되었다. 시장 조사기관 Markets and Markets에 따르면 유전체 분석 시장은 2019년 $18.9billion에서 2024년 $35.7billion으로 연평균 13.5% 성장할 것으로 전망하고 있다. 이처럼 전에는 존재하지 않던 새로운 시장의 출현으로, Illumina의 사업 영역은 계속해서 확장되어 가고 있지만 아직은 초기 단계에 불과하다.

유전체 당 시퀀싱 비용의 변화

(출처: Illumina 발표자료,

https://www.illumina.com/content/dam/illumina-marketing/documents/company/investor-relations/ILMN_at_William_Blair_%2013_June_2018.pdf)

 

글로벌 유전체 분석 시장 성장 전망

(출처: Markets and Markets,

https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/genomics-market-613.html)

 

개인별 맞춤의학 (Personalized Medicine) 및 정밀의학(Precision Medicine)의 빠른 성장

DNA 시퀀싱 비용과 시간이 크게 줄어들면서 발전하게 된 대표적인 분야가 개인별 맞춤의학 및 정밀 의학이다. 특히 암 치료 분야에서 질병의 유전적 원인 진단 및 적절한 치료제의 처방, 질병의 진행 상황 모니터링 등에 NGS 사용이 점차 증가하고 있다. 기존의 진단법은 제한된 수의 알려진 유전자 돌연변이의 존재 유무만 판단할 뿐 그 이외의 정보는 주지 못했지만, NGS를 사용한 진단은 용법에 따라 환자가 지닌, 아직 알려지지 않은 돌연변이 포함하여 모든 유전자 돌연변이에 대한 정보를 얻을 수도 있고, 특정 타깃을 정하고 분석을 하더라도 수십, 수백 개 유전자의 여러 돌연변이에 대한 정보를 동시에 얻을 수 있기 때문에 응용 범위가 훨씬 광범위하다. 2018년 Loxo Oncology의 Vitrakvi 처럼는 암의 발생 기관과 무관하게 특정 유전자의 돌연변이를 지닌 모든 종류의 암을 치료하는에 대한 항암치료제나 로 최초로 FDA 승인을 받으며 항암제의 패러다임을 바꿨는데 이런 방식의 치료는 NGS를 이용한 동반 진단법이 있기에 가능했다. 최근에 등장한 특정 돌연변이에 대한 많은 표적항암제들은 특정 단백질에 대한 표적을 넘어 특정 돌연변이를 지닌 특정 단백질에 대한 표적치료를 하고 있는데, 이 역시 NGS가 없었다면 가능하지 않았을 치료제들이다. 또한 Foundation Medicine (Roche에 인수), Guardant Health, Grail처럼 NGS를 이용한 암조직 돌연변이 검사 서비스를 전문적으로 제공하는 회사들도 등장해서 빠른 속도로 성장하고 있다. 특히, Guardant Health, Grail은 조직 생검이 아닌 환자의 혈액에 존재하는 암세포 DNA (circulating tumor DNA, ctDNA)를 검출하는 액체 생검 (liquid biopsy) 서비스를 제공하는데, 액체 생검은 질병의 진행 상황을 모니터링하고 적절한 치료 옵션을 제공하는 주요 수단으로 자리 잡고 있고, 더 나아가 질병이 발생하지 않은 잠재적 환자들을 대상으로 초기 진단을 가능케 하는 수준으로 기술적 발전이 이루어지고 있다. Grail은 Illumina의 자회사이고, Foundation Medicine과 Guardant Health의 진단 테스트는 FDA의 승인을 받아 보험 적용이 되면서 더욱 빠르게 시장에 침투하고 있는데, 이들은 Illumina의 주요 고객이기도 하다. 또한 중국의 주요 고객 중 하나인 Berry Genomics 역시 폐암, 유방암 서비스와 비침습 산전 진단 테스트를 제공하며 빠르게 성장하고 있다. 시장 조사기관 Polaris Market Research에 따르면 NGS를 이용한 유전체 분석의 암 치료 관련 매출은 2018년 $4.7billion에서 2025년 $14.7billion으로 연평균 17.7%의 빠른 속도로 성장할 것으로 전망되고 있고, Illumina가 이러한 성장세의 가장 큰 수혜자가 될 전망이다. 또한 Illumina는 종양학 및 비침습 산전 진단 등의 분야에 자체 개발한 솔루션을 제공하고 있으며, 진단 관련 매출은 빠른 성장세를 보이며, 현재는 Illumina 소모품 매출의 40%를 차지하고 있다.

 

암 치료 관련 유전체 분석 시장 규모와 전년 대비 성장률

(출처: Polaris Market Research,

https://www.polarismarketresearch.com/industry-analysis/genomics-in-cancer-care-market)

 

소비자 유전체 분석(Consumer Genomics)의 빠른 증가

2019년 북미 정상회담을 위해 기차를 타고 하노이를 향하던 김정은 북한 국무 위원장이 중간 기착지에서 담배를 피우는 장면이 화제가 됐다. 그의 여동생 김여정이 빠르게 그의 담배꽁초를 수거해 갔기 때문이다. 담배꽁초에 담겨있을 김정은의 DNA를 통해 그에 관한 수많은 생체 정보들이 유출될 수 있기 때문에 보안 문제로 벌어진 일이었다. 

한 사람의 DNA는 우리가 상상할 수도 없는 수많은 개인 정보를 담고 있다. DNA 시퀀싱 비용이 급속도로 하락하면서 새로 열린 또 다른 시장은 바로 소비자 유전체 분석 시장이다. 소비자 유전체 분석은 진단 기업이 의료기관을 거치지 않고 직접 소비자와 접촉(direct-to-consumer, DTC)해 샘플을 받고 검사 결과를 알려주는 서비스로, 미국에서는 Ancestry, 23andMe 등이 선두 기업이다. 이들은 약 $100정도의 비용으로 소비자들에게 유전자 검사를 통한 인종적 기원 분석, 애완동물의 품종 분석, 그리고 10여 가지 건강 정보를 제공한다. 특히 2017년 FDA가 서비스 범위에 대한 규제를 완화하면서 급속도로 성장하고 있다. 2018년 소비자 유전체 시장의 샘플 볼륨은 2천4백만 건으로 2010년 이후 매해 두 배 정도의 속도로 빠르게 증가하고 있으며, 시장조사업체 Cision PR Newswire에 따르면 17.6%의 성장률로 2024년 $2.5billion 규모의 마켓을 형성할 것으로 추산되고 있다. 하지만 아직 시장 침투율은 5% 정도에 불과해, 향후 가격 하락과 서비스 다각화 정도에 따라 큰 성장 잠재력을 지닌 분야이다. 현재는 제공되는 서비스가 비교적 단순하여 NGS보다는 마이크로어레이 분석을 통해 서비스를 제공하지만 향후 다양한 건강 정보 및 예방 의학으로 시장이  확대될 것으로 예상되고, DNA 시퀀싱 비용이 더욱 낮아짐에 따라 NGS, TGS 서비스로 전환될 것으로 전망된다. Ancestry와 23andMe는 모두 Illumina의 플랫폼을 사용하고 있고, Illumina는 소비자 유전체 분석을 위한 자회사 Helix를 2015년 설립했다.

 

소비자 유전체 시장 샘플 볼륨 증가 추세

(출처: Illumina 발표자료,

https://www.illumina.com/content/dam/illumina-marketing/documents/company/investor-relations/ILMN-at-Barclays-13-March-2019.pdf)

 

[리스크 요인]

TGS 개발 업체들의 도전

Illumina의 시퀀싱 제품군은 2007년 인수한 Solexa의 기술을 바탕으로 하는 2세대 시퀀싱 (Next Generation Sequencing, NGS) 기기들이다. Illumina의 기기 포함 NGS는 몇 가지 기술적 단점을 지니고 있는데, 긴 DNA 사슬을 짧은 조각으로 끊어서 염기서열을 결정한 후 이어 붙이는 방식(short-read)이다 보니 반복적인 염기서열이 나타나는 경우 정확성이 떨어지고, DNA의 중간 증폭을 거쳐야 해서 증폭 과정에서 발생하는 오류가 있을 수 있다. 후발 주자들은 NGS의 단점들을 극복하기 위해 DNA를 길게 읽어낼 수 있고(long-read) DNA의 증폭 없이 분자 하나의 단위(single molecule)로 읽어낼 수 있는 기기들을 개발하고 있는데, 이들을 3세대 시퀀싱 (Third Generation Sequencing, TGS)이라 한다. TGS의 대표적인 개발 업체로는 2018년 Illumina에 인수가 합의된 Pacific Biosciences of California, 영국의 Oxford Nanpore Technologies, SeqLL, 중국의 BGI Genomics에 인수된 Complete Genomics 등이 있다. 아직 이들 제품은 Illumina 제품의 정확도를 따라가지 못하고 있고 시장 점유율도 다 합쳐서 10% 남짓한 정도로 미미하다. 하지만 TGS 기기를 필요로 하는 시장이 있고, 특히 진단 분야와 농축산업 분야에서의 요구가 있어서 향후 TGS 시장의 성장이 예측되고 있다.

 

영국의 반독점법 조사

Illumina는 2018년 말, TGS 개발 업체 Pacific Biosciences of California를 $1.2billion에 인수하기로 합의한 바 있다. 이 인수합병 건에 대해 영국의 공정거래위원회인 CMA (Competition and Markets Authority)가 2019년 4월 반독점법 위반 조사에 들어가서 현재 조사가 진행 중이다. 덕분에 2019년 중순에 마무리되기로 한 인수 작업은 2019년 4분기로 미뤄져 있는 상황이다. 이 합병 건에 대해 다른 어떤 나라에서도 문제를 삼지 않는 가운데, 유독 영국에서만 문제를 삼는 것에 대해 시장은 영국의 TGS 개발 업체 Oxford Nanopore Technologies를 보호하기 위한 방편으로 생각하고 있다. 만일 Pacific Biosciences of California 인수가 영국의 반대로 불발된다면 Illumina의 TGS 기기 시장 진입 및 차기작 출시 계획에 차질이 빚어질 수 있다.

 

진단, 소비자 유전체 서비스 시장의 경쟁

Illumina의 현재 사업 구조는 NGS, 마이크로어레이 기기와 관련 소모품, 키트 판매가 주축을 이루고 있다. 최근 진단분야와 소비자 유전체 분야의 급성장에 맞춰 관련 솔루션을 제공하면서 새로운 매출을 만들어내고 있고, Illumina 스스로가 새로 형성되는 시장의 플레이어로 참여하기 위해 액체 생검 전문 업체 Grail, 소비자 유전체 전문업체 Helix를 자회사로 설립했다. Illumina가 향후 더 크게 성장하기 위해서는 이들 자회사의 성장이 중요하다. Grail의 경우 비교적 빠른 시장의 진입으로 Foundation Medicine, Guardant Health 등과 경쟁하며 선두권 기업으로 자리매김하고 있지만, Helix의 경우에는 선두권 기업들과는 격차가 꽤 벌어져 있다. Grail과 Helix의 성공 여부는 Illumina의 사업영역 확장에 중요한 가늠자가 될 수 있으므로 관심있게 지켜볼 사항이다. 비침습 산전진단 시장에서는 VeriSeq NIPT 기기 및 키트로 2017년 CE 마크를 획득했지만 아직 미국에서는 FDA 승인을 얻지 못했다. 비침습 산전진단 시장은 비교적 오래된 시장으로 Sequenome, Ariosa (Roche에 인수), Invitae, Natera, Myriad Genetics 등 여러 업체들이 치열한 각축을 벌이고 있다. Illumina가 이 분야에서 의미있는 성공을 거두기 위해서는 기존 서비스 제공 업체들과의 경쟁이 불가피하다. 한편 유전체 정보는 개인 정보에 해당되기 때문에 정보 유출, 정보의 사익을 위한 사용, 정부의 정보 사용 요청 등 개인정보 보호에 대한 각종 논란에서 자유롭지 못하다. 실제로 2018년 “Golden State Killer” 라는 연쇄살인사건의 용의자 검거 과정에서 소비자 유전체 업체의 DNA 정보가 사용됐다는 것이 알려지며 개인정보 보호에 대한 논란이 일어난 바 있다.

 

미중 무역 갈등의 심화와 중국 시장에서의 위기 가능성

2018년부터 본격화된 미중 무역갈등은 최근 무역을 넘어 상대 국가의 민감한 정보를 다루는 통신 장비 분야에서의 갈등으로 옮겨가고 있는데, 생체정보인 유전체 정보에 대해서도 미국 의회를 중심으로 중국 기업의 자국민 유전체 정보 수집에 제동을 걸려는 움직임이 나타나고 있다. 대표적으로 미국의 국가 의료보험인 메디케어/메디케이드에서 중국의 유전체 서비스 업체인 BGI Genomics에 의뢰했던 유전체 검사 서비스를 금지하려는 움직임이 있다. 반대급부로 중국에서는 자국 업체와 파트너를 맺지 않은 외국계 회사가 중국인의 유전정보를 수집, 보관, 공유하는 것을 금지시켰다. 만일 미-중 갈등이 통신 분야의 화웨이처럼 유전체 서비스 분야의 BGI Genomics 제제로 본격화할 경우 중국 정부에서 미국의 BGI Genomics 제재에 대한 반대 급부로 Illumina의 서비스를 제약할 가능성을 배제할 수 없고, 그런 경우 최근 3년여간 중국 시장에서 의미 있는 성장을 거둬온 Illumina의 성장세는 급격한 둔화를 맞을 수밖에 없다. 더군다나 2015년 Complete Genomics의 인수로 BGI Genomics는 TGI 시장에 이미 진출해 있기 때문에 NGS 시장에서 독점에 가까운 Illumina의 시장 점유율도 중국에서는 무력화될 가능성도 존재한다.

 

[투자의견]

주가, 밸류에이션 및 목표주가

Illumina의 주가는 NGS 시장에 진입한 2007년 이후 급속도로 상승하기 시작해서 2019년까지 약 20배가량 상승했다. 같은 기간 S&P500은 두 배, 나스닥은 세 배가량 상승했다. 최근 1년간은 2018년 9월 사상 최고가인 $372.61을 기록한 후 2018년 말, 하락장에서 $268.62까지 하락 후 회복해서 현재는 전 고점 부근인 $350대에서 거래되고 있다. 

 

Illumina와 지수 수익률 비교 (2000~2019)

(출처: 야후 파이낸스, 필자 자체 제작)

 

야후 파이낸스에 의하면 14명 애널리스트의 목표주가는 최고 $387, 최저 $290, 평균 $345.71이며 Strong Buy 6, Buy 5, Hold 6, Underperform 1, Sell 0으로 매수 의견이 다수이다. MarketBeat에 의하면 목표주가 최고 $400, 최저 $288, 평균 $354이고 Strong Buy 0, Buy 12, Hold 2, Sell 0으로 역시 매수 의견이 다수를 이루고 있다. 주가 가치는 P/E 62.5, P/B 13.2, P/S 15.5로 S&P500의 P/E 20.4, P/B 3.2, P/S 2.05와 비교해 상당히 고평가된 상태이고, 동종업계의 Roche, Thermo Fisher Scientific, Qiagen 등과 비교해도 두 배 이상의 프리미엄으로 거래되고 있다. 다만 동종 업계의 NGS 기기 제작 업체들인 Roche, Thermo Fisher Scientific, Qiagen 등은 매출에서 NGS 분야가 차지하는 비중이 크지 않고, 여타 소규모 TGS 전문 기기 업체들은 밸류에이션을 산정하기에는 너무 초기 단계의 기업이라는 한계가 있어 비교는 무의미해 보인다. 

 

필자는 Illumina의 주가가 사상 최고가 부근에 있고 밸류에이션에서의 부담이 있기 때문에 단기적으로는 상승 여력이 크지 않다고 판단한다. 하지만 장기적을 봤을 때에는 NGS 시장 자체의 성장성, 더욱 공고해져 가는 Illumina의 독점적 지위, 그에 따른 네트워크 효과 등에 의해 더욱 성장할 수밖에 없다는 판단이다. Illumina 주식을 보유 중인 독자라면 계속 보유 및 조정이 올 때마다 비중 확대를, 보유하고 있지 않은 독자라면 조정이 올 때마다 분할 매수로 긴 호흡의 접근을 하는 것이 좋다고 판단한다. 필자는 NGS 시장이 아직은 초기 단계라고 판단한다. 컴퓨터와 비교하자면 개인용 PC가 보급되기 전인 70년대 대형컴퓨터 정도와 마찬가지라고 본다. 향후 NGS, TGS, 그리고 그 이후의 기기가 지금의 개인용 랩탑이나 스마트폰처럼 각 가정마다 한대씩 자리 잡는 날이 온다면 그때쯤이 성숙된 시장이 될 것이라 전망한다. 

 

Illumina의 P/E, P/S, P/B

(출처: koyfin.com)

 

시나리오별 대응 전략 - 긍정적 시나리오

2017년 출시한 고사양 NGS 기기인 NovaSeq이 HiSeq의 시장에서의 위치를 매끄럽게 물려받고, Pacific Biosciences of California의 인수 절차가 순조롭게 마무리되어 TGS 기기가 Illumina의 포트폴리오로 편입되고, 비침습 산전 진단, 종양학, 소비자 유전체 분야에서의 매출이 시장의 성장에 발맞춰 성장해 준다면, Illumina의 주가는 밸류에이션 부담에도 불구하고 순풍에 돛 단 듯 순항할 것으로 전망한다. 시장에서의 독점적 지위가 위협받지 않는 이상 Illumina의 주식은 오랜 기간 장기 보유해도 좋을 것으로 보인다.

 

시나리오별 대응 전략 - 부정적 시나리오

Illumina의 시장에서의 지위가 흔들리는 이벤트가 발생할 가능성도 배제할 수 없다. 현재로서 가능성 있는 이벤트로는 앞서 리스크 요인에서 언급한 대로 Pacific Biosciences of California의 인수 불발, 혹은 인수 지연으로 인한 차기 제품 출시 스케줄의 차질, 경쟁업체 제품들의 빠른 성장, 미-중 갈등으로 인한 중국 시장에서의 점유율 하락 등이 있을 수 있다. 단기적으로는 Pacific Biosciences of California의 인수에 대한 영국의 반대가 어떻게 풀려가는지를 주목할 필요가 있다. 다만 NGS 시장 자체가 성장하고 있는 시장이기 때문에 시장에서 Illumina의 독점적 지위를 위협할 확실한 경쟁자가 등장하기 전까지는 이상의 부정적인 이벤트들은 추가 매수, 혹은 신규 진입의 기회로 보는 것이 좋다고 판단한다. 만일 확실한 경쟁자의 성장이 가시화된다고 판단되면 그때 손절을 고려해도 늦지 않을 것이다. 그러나 근 미래에 이러한 일이 발생할 가능성은 그리 높지 않다고 판단한다.